ชุดทดสอบอย่างง่าย (test kit) มักใช้เพื่อทดสอบเบื้องต้นสำหรับคัดกรองตัวอย่าง ก่อนที่จะนำไปทดสอบอย่างละเอียดด้วยเครื่องมือที่มีความเที่ยงตรงและแม่นยำสูงในห้องปฏิบัติการ เพื่อให้ได้ผลถูกต้องมากขึ้น
ชุดทดสอบอย่างง่ายมีข้อดีหลายอย่างคือ การทดสอบทำได้ง่าย ใช้เวลาไม่นาน และไม่ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญในการลงมือทดสอบ ที่สำคัญคือต้นทุนต่ำ และผลการทดสอบน่าเชื่อถือ
หลักการของชุดทดสอบอย่างง่ายส่วนใหญ่อาศัยการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารเป้าหมายที่สนใจกับสารทดสอบที่มีความไวและจำเพาะต่อการเกิดปฏิกิริยากับสารเป้าหมาย โดยทั้งนี้สารทดสอบมักถูกเคลือบหรือตรึงอยู่บนแผ่นทดสอบที่เป็นวัสดุรองรับ หรืออาจอยู่ในรูปสารละลายก็ได้ เมื่อสารทดสอบทำปฏิกิริยากับสารเป้าหมายจะเกิดการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นด้วยตาเปล่า เช่น สีเปลี่ยนไปจากเดิม หรือการเปลี่ยนแปลงสมบัติทางแสง เช่น เกิดการเรืองแสง หรือเกิดสารประกอบตัวใหม่หลังเกิดปฏิกิริยาเคมี หรือเกิดการเปลี่ยนแปลงค่าทางไฟฟ้า นอกจากนี้อาจมีการประกอบวงจรอย่างง่ายเข้าไปด้วยสำหรับแปรผลให้เป็นตัวเลขที่อ่านค่าได้โดยสะดวก
ปฏิกิริยาเคมีที่นำมาใช้กับชุดทดสอบอย่างง่ายมีหลายปฏิกิริยา ได้แก่
1. ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับด่าง
พีเอชอินดิเคเตอร์ที่ใช้หาค่าความเป็นกรด-ด่างเป็นตัวอย่างของชุดทดสอบอย่างง่ายที่อาศัยปฏิกิริยาระหว่างกรดกับด่างที่เด่นชัดที่สุด โดยทั่วไปการเปลี่ยนแปลงสีจะเกิดขึ้นบนวัสดุรองรับที่อาจเป็นกระดาษหรือแผ่นพลาสติกที่เคลือบสารอินดิเคเตอร์ที่ไวต่อปฏิกิริยาระหว่างกรด-ด่าง
2. ปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน
เป็นปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดมีการเปลี่ยนแปลงค่าศักย์ไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงค่าศักย์ไฟฟ้าเกิดจากการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันของสารเป้าหมายกับสารทดสอบที่ถูกตรึงไว้กับวัสดุรองรับ
3. ปฏิกิริยาการเกิดสารประกอบเชิงซ้อน
ชุดทดสอบที่อาศัยการเกิดปฏิกิริยาเชิงซ้อนนิยมใช้ในการวิเคราะห์หาปริมาณไอออนของโลหะหนัก แต่มีบ้างที่ใช้หาปริมาณสารอินทรีย์ สารทดสอบที่ใช้คือ ไดไทโซน (dithizone) เนื่องจากสามารถเกิดปฏิกิริยาเชิงซ้อนกับไอออนของโลหะได้หลายชนิดและเกิดสีที่แตกต่างกัน การเลือกใช้ไดไทโซนในการทดสอบหาไอออนของโลหะชนิดต่างๆ สามารถเพิ่มความจำเพาะโดยการปรับเปลี่ยนค่าพีเอชระหว่างการทดสอบ เช่น การทดสอบหาไอออนของปรอท (Hg) สารประกอบเชิงซ้อนของไดไทโซนและปรอทจะเกิดได้ดีที่พีเอชเท่ากับ 2
4. ปฏิกิริยาของเอนไซม์
ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ในร่างกายแตกต่างจากปฏิกิริยาของสารเคมีทั่วๆ ไป เพราะมีความจำเพาะต่อการเกิดปฏิกิริยาสูงมาก สารเป้าหมายในปริมาณเพียงเล็กน้อยก็สามารถตรวจพบได้ ดังนั้นจึงมีการพัฒนาชุดทดสอบอย่างง่ายที่อาศัยการเกิดปฏิกิริยาในลักษณะดังกล่าว เช่น แผ่นทดสอบการตั้งครรภ์ ชุดทดสอบการตกไข่ ชุดทดสอบเชื้ออินฟลูเอนซา (influenza) และชุดตรวจสอบน้ำตาลในปัสสาวะ
ที่มา:
ศุภมาส ด่านวิทยากุล. "ชุดทดสอบ (ทางเคมี) อย่างง่าย ทำงานอย่างไร?" เทคโนโลยีวัสดุ. 74 : 17-20 : กรกฎาคม - กันยายน 2557.
